최근, 레이저 초음파 영상화 기법은 구조물의 비접촉식 손상 진단을 위해 널리 연구되고 있다. 초음파 영상화 기법의 가장 큰 장점은 비접촉식으로 구조물의 손상을 진단할 수 있고, 가진 및 측정 지점을 자유로이 이동할 수 있다는 점이다. 따라서 이는 고온이나 동적상태의 구조물에 적용이 가능하며, 시간과 공간상의 충분한 데이터를 획득할 수 있으므로 역문제 (Inverse problem)를 해결할 필요 없이 완전한 초음파의 전파 형상을 얻을 수 있다. 지난 연구들에서는 충분한 가진력 혹은 측정 민감도를 확보하기 위해 가진 레이저와 부착형 센서의 조합이나 부착형 가진 트렌스듀서와 센싱 레이저의 조합으로 초음파 영상을 획득하고자 하였다. 하지만 이들 조합은 가진 혹은 측정 지점이 구조물에 부착되어 있어 완전한 비접촉식 기법을 구현하지 못하였다. 이를 극복하고자 레이저와 EMAT 센서 등의 조합이 시도되어 왔으나, 이 또한 EMAT 센서의 적용 거리에 따른 한계점을 지니고 있다. 본 연구에서는 가진 레이저 (Nd:Yag)의 스캐닝을 통해 다양한 가진 점에서 발생된 초음파가 탄성체 구조물을 통해 전파되고, 이를 센싱 레이저 (Laser Doppler Vibrometer)를 이용하여 측정함으로써 비접촉식 초음파 영상화를 구현하였다. 나아가, 정상파 필터(Standing-wave filter)를 이용하여 구현된 초음파 영상으로부터 손상 영향만 검출해 내는 기법을 개발했다. 개발된 기법은 복합재 시편의 층간박리 (Delamination) 진단을 통해 검증하였다.
본 연구는 상호작용 시 유발되는 사회감성 중에 경쟁과 협력을 비접촉 센싱 방법으로 인식하고자 한다. 실험은 경쟁과 협력 상황으로 구분하여 패턴 맞추기 Task를 수행하였다. 데이터 수집은 상반신 영상을 통해 15 Hz 성분의 미동 데이터를 추출하였다. 미동 양과 변화량 그리고 미동의 동조성을 분석하였다. 그 결과 협력 보다 경쟁 시 미동 양과 변화량이 더 큰 것으로 나타났다. 동조성의 경우는 경쟁 보다 협력 시 동조성이 높은 것으로 나타났다. 이는 두 사람이 서로 경쟁 할 때는 이기기 위한 노력을 하고 협력 일 때는 서로 호흡을 맞추기 위한 노력을 하게 되어 움직임에 정도가 차이나는 것으로 볼 수 있다. 본 연구는 생체 반응에 의거한 비접촉식 센싱 방법을 통해 경쟁과 협력의 측정 가능성을 확인하는데 의의가 있다.
고생산성 스마트공장을 실현하고 섬유 공정간 소량 및 대량 생산 요구에 대응할 수 있는 공장간 협업 기능성을 위해서 ICT개념이 도입되고 있다. ICT 기반의 협업 생산과 제조공정 최적화를 통해 제품 개발기간과 원가, 품질, 납기를 개선하여 고생산성 섬유제품을 생산 할 수 있는 ICT 융합형 모니터링 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 봉제기 밑실 부분에 실제 장착 가능한 비접촉식 디지털 광 화이버 센서를 이용하여 밑실잔량을 센싱하여 IoT기반 라떼판다 보드 디스플레이에 표출하는 시스템 설계를 제안하고 구현 하였다. 이는 기존 밑실잔량 센싱 장치에 비해 소형화 되어 봉제기에 적용 우수한 성능을 확보할 수 있다.
본 연구는 사회 감성(Social emotion)중 공감도 정량화 방법을 제안하고자 한다. 비접촉형 센싱 방법인 인체 미동 기술을 이용하였다. 참가자들은 공감한 그룹과 공감하지 않은 그룹으로 분류하였다. 웹캠(Web-cam)을 이용해 표정 Task를 수행하는 동안 영상의 상반신 데이터를 수집하였다. 수집 된 데이터는 각 주파수 성분 별로 0.5 Hz, 1 Hz, 3 Hz, 5 Hz, 15 Hz로 분류하여 추출하였다. 추출 된 데이터는 움직임의 평균과 변화량, 움직임의 동조현상을 비교하였다. 그 결과 공감한 그룹의 움직임 평균과 움직임의 변화정도가 낮게 나타났다. 공감하지 못한 그룹의 경우 평균 움직임과 변화정도가 큰 것으로 나타났으며 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 또한 공감한 그룹의 두 피험자의 경우 표정 Task를 수행하는 동안 움직임에 동조 현상이 나타나는 것을 확인하였다. 이는 두 사람 간에 공감이 형성 되었을 때 자연스럽게 집중을 하게 되고 그에 따라 움직임에 정도가 차이가 나는 것으로 볼 수 있다. 본 연구는 비접촉 센싱 방법을 통해 공감도 측정 가능성을 확인하는데 의의가 있다.
본 연구는 전기전자기기를 비접촉 ON/OFF제어와 기기의 수명연장을 개선 시키기위해 전기전자기기에 다용도로 활용되는 제어컨트롤러 모듈인 PLC(Programmable Logic Controller)의 입력측에 마이크로컨트롤러와 AI 비젼카메라를 설치하여, 비접촉 ON/OFF 제어에 관한 아이디어 제시하고, 이를 기반으로 구현하였다. 구현 결과 단순 I,O 신호에 의한 제어와는 다르게 이미지 인식을 구체적으로 구분하여 센싱하고, 다양한 인식 구분을 위해 머신러닝 기반으로 AI 비젼카메라를 학습시킨 결과 물체 및 색깔 구분에 따라서 전기전자기기를 제어 할 수 있었으며, 접촉이 아닌 비접촉 ON/OFF 제어가 간단하게 구현되어, 전기전자기기 수명연장도 기대 할 수 있게 되었다..
근래의 코로나 시대로 인해 접촉에 의한 감염을 방지하기 위해 다양한 방법들을 강구하고 있다. 그중 생활 속에서 많은 접촉이 일어나고 있는 엘리베이터에서의 감염 방지를 위해 비접촉 버튼을 개발하였다. 본 연구에서는 능동 차폐(active shield) 방식의 정전용량(capacitance) 센서를 이용하여 손가락이 접근했을 때의 커패시턴스 변화를 감지한다. 정전 전력 소모(static power consumption)가 없으며, 아날로그 멀티플렉서를 사용하여 일정 시간마다 돌아가면서 버튼을 센싱 하는 방식을 사용하여 상대적으로 가격이 비싼 센서칩을 하나만 사용하였다. 엘리베이터 버튼뿐만 아니라 터치 버튼, 자동문 등 일상에서 많은 사람들이 접촉하는 버튼을 높은 비용 추가 없이 대체 가능하다.
본 고에서는 바이오 정보, 특히 호흡 및 심박수 측정을 위한 바이오 레이더의 원리 및 최근 연구동향을 살펴본다. 바이오 레이더는 무선을 이용하여 비접촉 방식으로 심박 및 호흡 신호를 측정할 수 있어, 향후 u-헬스케어의 핵심 기술중의 하나로 고려되고 있으며, 최근 관련 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 하지만 실제 상용화되는 데는 아직도 많은 난관이 있어 이를 극복하려는 기술 개발 및 지속적인 관심이 필요하다.
분 논문에서는 전위계 센서를 이용한 비접촉식 동작인식거리를 확장하기 위해 1K Hz 이하의 극저주파 EMI를 제거하는 기법과 제스처 동작 시작점 추출을 위한 PLN(Power Line Noice)을 이용하는 기법을 제시한다. 스마트기기 상에 장착된 전위계차 센서 주변에서 발생하는 극저주파대역의 전기장의 세기를 측정하여 효율적인 센서의 배치를 통해 EMI를 제거하는 동시에 60Hz 대역의 PLN 잡음은 오히려 동작 시작점 검출을 위하여 이용하는 기법을 제안한다. 이 후, 접지를 통해 스마트 기기 및 센서의 회로에서 발생하는 전원선 잡음을 제거하고, 스마트 TV와 센서의 사이를 차폐시킴으로써 스마트 기기에서 발생하는 전기적 잡음을 제거한다. 마지막으로 필터기법을 이용하여 남아있는 미세 잡음을 제거한다. 전위계차 센서를 스마트기기의 비접촉식 원격제어에 활용하기 위한 극저주파대역 EMI의 효과적인 제거 기법 및 성능을 분석하였으며, 또한 전위계차 센서의 비접촉식 응용에 난제중 하나인 동작시작점 검출을 위한 효과적인 방법을 제시하여 제스처 인식거리를 실제 응용가능한 3m 이상으로 확장할 수 있음을 보였다.
The magnetic suspension system is used in many areas, because it has great advantages. such as no friction, no noise, no lubrication and so on, but it is a unstable system in natural. It must have a feedback control with the position is measured for a stable levitation. There are an eddy-current sensor, a capacitive sensor, an inductive sensor, and an optical sensor with a laser as the sensor which measures displacements without contact. Among them, an inductive sensor is made with lower price than others. And it has a good linearity. In this paper, a magnetic circuit leads a linear equation between an input as a displacement and an output as a voltage. Experiments establish that voltage change according to displacement is linear. This paper presents the preliminary study of an inductive position sensing for self-sensing magnetic suspension system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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